化学通报杂志

化学通报杂志2023年第9期

• 高分子导热复合材料结构设计及性能研究进展

  杜元开,柯雪,姚楚,江学良

  近年来，电子设备的需求逐渐向集成化、微型化发展，随之带来了愈发严重的发热问题已经成为了阻碍电子设备发展的重要因素之一。作为电子设备重要组成材料之一的高分子材料对优良导热性能的需求也越来越高，导热高分子复合材料的研究已经成为当前功能复合材料的重要发展方向。本文综述了高分子导热复合材料的发展趋势，介绍了当前选用填料法来制备单一填料、混杂填料高分子导热复合材料以及双逾渗结构、隔离结构等复杂多相结构的高分子导热复合材料的研究进展。重点介绍了通过多种导热填料的组合利用可以实现高性能导热高分子复合材料的制备。文章最后，对填料法高导热高分子复合材料的发展方向做出了简要展望。

• 共晶工程的颜色和形态调控

  程奕凡,王月霞,李慧婷,张欣悦,程桂林

  共晶工程作为化学材料的重要研究手段之一，在光电学、药学等多个领域取得了不同的研究进展与成果。与传统合成方法相比，共晶可通过简便、低成本的操作实现共晶组件的多功能性，同时通过微观调控实现共晶形态、结构乃至颜色的调节。本综述首先介绍了共晶的分类和制备；然后介绍了有机电荷转移共晶发光材料、机械变色发光材料的荧光颜色调控和药物共晶、有机光电功能共晶的颜色调控；其次，介绍了外部内部因素对晶体形态调控的影响；最后，介绍了共晶晶体多态性和荧光色彩之间的关系以及共晶材料的未来发展。希望本文可以为共晶材料颜色和形态方面的优化与改善提供一定的思路，也为其他化学材料的质量优化提供借鉴意义。

• 电化学法提锂技术的研究进展及展望

  张俊义,董生德,贺欣,许琪,海春喜,马路祥,张新星,周园

  随着新能源产业的不断发展,锂资源的需求量急剧增加。我国具有丰富盐湖锂资源,随着技术的革新与产业化的实践,盐湖提锂技术逐渐走向成熟。电化学法提锂作为众多提锂技术中的新秀,因绿色环保、选择性高、低能耗而备受国内外研究者的关注。本文对国内外电化学提锂技术的研究进展进行综述,并对未来电化学提锂技术的发展给出建议与展望。

• 水性防污涂料的研究进展

  邵帅,董磊,纪宽,李昌诚

  海洋污损生物是海洋资源开发首先要面对的问题。防污涂料是防除海洋污损生物的关键材料。传统的防污涂料虽然发展成熟，但以油性溶剂为介质，存在挥发性有机物（VOC）排放过高、环境污染严重的问题。不释放VOC的水性涂料符合绿色无污染的环保要求，是防污材料领域研究的热点。本文对最重要的四种水性防污涂料，污损释放型水性低表面能防污涂料、自抛光型水性防污涂料、污损阻抗型水凝胶海洋防污涂料、强碱释放型水性硅酸盐防污涂料，从防污机理、制备方法和存在的问题等几个方面进行了综述，并对水性防污涂料的进展进行了展望。

• 微塑料介导重金属在陆生植物中迁移及效应的影响研究进展

  邸雪嫣,苏友波,蒋明,张继来

  随着地膜在现代化农业中的广泛应用，微塑料在土壤中的残留问题日益严重。环境中释放的微塑料可能会与先前存在的重金属相互作用，导致生物效应(生物积累/毒性)，并对人类健康和农产品安全构成威胁。目前，大多数文章的研究集中于单一影响因素在土壤系统中的暴露和转化分析，有关微塑料和共存金属对环境联合影响的相当有限。本文综述了微塑料与重金属来源、相互作用机理与影响因素的研究现状，阐述了陆生植物对二者联合污染的生理响应。此外，未来的研究还应重点探讨微塑料与重金属共同在植物上暴露的具体分子机制，通过食物链对人类健康的影响，与其他混合污染物联合作用及微塑料老化过程对重金属迁移动态变化过程的影响。

• 农田土壤中重金属对抗生素抗性基因及细菌群落的影响研究进展

  赵家奕,汤欣悦,王义佳

  抗生素滥用及其诱导产生的抗生素抗性基因(antibioticresistancegenes,ARGs)污染是环境领域研究的新兴热点，农田土壤成为ARGs的潜在储库，同时重金属的胁迫不仅对ARGs产生持续性选择压力，也显著影响土壤细菌群落结构和功能。该文重点综述了土壤中重金属对ARGs和细菌群落丰度、多样性的影响，进一步揭示重金属污染造成ARGs水平转移的风险，最后讨论了如今研究中的不足，并对抗生素与重金属的复合污染研究进行了展望，以期为重金属与ARGs防控政策的制定提供理论依据和科学支撑。

• 环境中手性污染物对映体分析方法研究进展

  张蓉平,黄一鹤,范荣华,周励

  手性污染物对映体尽管具有相似的物理化学性质，但在环境中的吸附、转移、降解等过程往往存在一定差异。生态安全问题与人类健康密切相关，因此，对手性环境污染物进行对映体水平上的分离分析是十分重要的研究课题。目前，国内外对环境中的手性污染物已开展了相关研究，然而全面评述相关分析测定方法的新进展鲜有报道。本文主要对环境中手性污染物的种类，近5年环境中手性污染物的分析检测技术：液相色谱-质谱联用法、气相色谱-质谱联用法、毛细管电泳法、超临界流体色谱-质谱联用法等进行了归纳、综述和展望，为后续手性污染物的分析检测提供依据和参考。

• 用于半胱氨酸检测的电化学生物传感器研究进展

  刘瑾,向淼,李依依,唐丽娜,李玉桃

  半胱氨酸(Cys)作为人体重要的非必需氨基酸之一,在蛋白质合成、渗透调节、解毒过程、神经系统功能和抗氧化过程均发挥着重要作用,近年来广泛应用于医学临床,食品加工和生化研究领域。因此,发展快速、准确检测半胱氨酸浓度的方法具有重要意义。本文简要介绍了半胱氨酸的基本知识以及半胱氨酸的传统检测方法,对半胱氨酸定量检测的电化学传感器的研制与应用进行了重点阐述,并对半胱氨酸传感器的发展前景进行了展望。

• 改性超滤膜技术在水处理中的应用与研究进展

  江心宁,朱玉昕,陶翠翠,朱腾义

  膜技术由于其兼具较好的处理效果和较小的环境影响的特点，在水处理领域的应用前景广阔，其中超滤膜因其抗污染能力强、使用寿命长的特点广泛应用于水处理中。为此本文收集了聚偏氟乙烯超滤膜、TiO2管式复合超滤膜、杂萘联苯聚醚酰胺超滤膜这三种常见的超滤膜材料，针对不同的应用场景，总结梳理其改性方法和改性膜特点，讨论了这些改性膜材料在水处理过程中的应用现状和亟需解决的问题，以期为膜处理技术中的发展和应用提供科学支撑和理论依据。

• 量子化学模型方法在机械力化学中的应用

  王川,王晓晶,郭妍

  机械力化学作为一种无需溶剂的绿色化学技术得到广泛关注。然而，机械化学反应机制需要从原子和分子尺度上深入理解力诱导的化学反应。在过去的二十年中，量子化学模型方法在机械力化学机理研究中得到广泛应用，高精度量化计算可得到外力下变形分子的几何结构、能量、过渡态等诸多性质。本文介绍了目前机械力化学领域的主流量子化学模型的基本原理，同时也关注了这些模型方法在软件上的具体实现，并借助典型的案例阐述了量子化学模型在解释机械力化学机理中的作用与价值。

• 铈基介孔MOF固定化酶的构建及催化性能研究

  周晓彤,许俊洋,姜艳军,马丽,周丽亚,郑晓冰,贺莹

  金属有机骨架(Metal-organic framework,MOF)材料由于其孔隙率高、比表面积大以及具有发达的内联通孔道结构等优点,可以作为优良的生物分子固定化载体。通过表面活性自组装策略制备了铈基介孔MOF(Ce-MOF-F),表征结果表明,该材料有大的比表面积和呈辐射状的介孔孔道结构；以其为载体,南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)为模型酶,通过物理吸附法,制备了生物催化剂CALB@Ce-MOF-F,对该固定化酶的酶载量和催化性能进行了研究。在优化条件下,CALB的负载量为162.03 mg/g载体,水解活性为899.1 U/g蛋白。与游离CALB相比,CALB@Ce-MOF-F表现出对高温、酸碱和有机溶剂等有更强的耐受性；将Ce-MOF-F用于多种酶的固定化,研究其作为载体的普适性,结果表明介孔Ce-MOF-F对洋葱伯克氏菌脂肪酶(BCL)和漆酶有良好的固定化效果,可以作为良好载体,并能对酶起到较好的保护作用。

• 新型共价有机骨架基金纳米复合材料的合成及性能研究

  万雅婷,刘勇,杨海彬,刘意

  本研究采用原位还原的方法将金纳米粒（AuNPs）负载到共价有机骨架（COFBDP/CD-S-3）上，形成载金纳米复合材料（COFBDP/CD-S-3-Au）。利用SEM、TEM、XRD和TGA等方法对COFBDP/CD-S-3-Au进行表征，并结合抗氧化性能测定、光热协同抗菌性能分析等实验。结果表明，COFBDP/CD-S-3-Au为具有介孔结构的粒径700~800 nm的球形结构，具有良好的热稳定性和抗氧化性能，如对DPPH自由基、ABTS自由基和FRAP自由基均具有一定的清除效果；当808 nm激光照射0.25 mg/mL COFBDP/CD-S-3-Au样品时，其光热效应（PTT）明显，光热转化率为12.57%，对于四种常见菌，呈现优异的光热协同抗菌作用。因此，COFBDP/CD-S-3-Au作为一种新型的纳米复合材料，在化妆品和生物医学领域具有良好的应用前景。

• Ag3PO4/PBN复合材料的制备及可见光催化性能研究

  苏琼,张博文,张平,王曌,赵乐,苏小平

  在空气氛围下,900℃热解硼酸-三聚氰胺前驱体制备多孔氮化硼(PBN),然后通过原位沉淀法制备出Ag3PO4/PBN复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、荧光分光光度计(PL)等方法对复合物的结构和形貌进行分析。以罗丹明B(RhB)为降解底物,对光催化性能进行评价。使用异丙醇(PA)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、对苯醌(BQ)和AgNO3捕获.OH、h+、.O2-和e-,对光催化机理进行研究。结果表明, Ag3PO4/PBN在PBN含量为70mg时催化效果最好,在可见光照射10min后,0.03g复合光催化剂对RhB溶液(50ml,30mg/L)降解率达到99.6%,具有优良的降解性能；3次重复实验后,催化剂的催化性能几乎没有发生变化,.OH、h+和.O2-在Ag3PO4/PBN光催化降解过程中起主要作用。

• 新型哌啶-查尔酮类衍生物的设计、合成及抗宫颈癌和逆转顺铂耐药活性研究

  杨争,吴文平,木合布力.阿布力孜,刘正叶,玉苏普瓦吉木.阿力木江,赛力克阿拉.阿里汗

  本文采用活性亚结构拼接原理，设计并合成了15个新型含哌啶的查尔酮类衍生物，利用1H-NMR、13C-NMR和HR-MS对结构进行表征，并初步评价了其抗宫颈癌和抗顺铂耐药宫颈癌活性作用。结果表明，化合物6g具有一定的抗肿瘤活性和逆转顺铂耐药作用，并采用Elisa法、联合顺铂用药、Western Blot和分子对接对化合物6g与VEGFR-2和P-gp靶点进行了初步的研究；本研究为基于VEGFR-2和P-gp双靶点新型分子靶向查尔酮类衍生物的设计提供了一条思路。

• 基于结构虚拟筛选发现PRMT5抑制剂

  王廷良,张娜娜,翁江,张吉泉

  蛋白质精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)是蛋白质甲基转移酶家族(PRMTs)的重要一员,其主要生理功能是催化精氨酸单对称二甲基化。PRMT5的上调发生在不同类型的肿瘤中,并与不良预后密切相关,已被视为肿瘤治疗中的潜在靶点。近年来,已有多种PRMT5抑制剂进入临床试验,但目前尚未有药物获批上市。本研究基于Glide对接的虚拟筛选和生物活性实验,发现化合物8018-1271对PRMT5酶的抑制活性IC50值为13.56 ± 0.86 μM,并通过分子动力学揭示其与PRMT5蛋白结构域的相互作用模式。本研究所得化合物8018-1271可作为进一步改造的先导化合物,为新型PRMT5抑制剂发现奠定了基础。

• 卡罗琳.露丝.贝尔托西——诺贝尔化学奖史上第八位女性得主

  陈 彪,朱玥玮,李婷婷,陈羽,王燕,李功,吴又进

  卡罗琳·露丝·贝尔托西因开创了生物正交化学而获得2022年诺贝尔化学奖，该反应使科学家能够在不破坏细胞正常化学的情况下探索细胞并跟踪生物过程并实现了多种应用，提高了人类对生命运动探索和医学药物治疗的发展水平。通过回顾贝尔托西的研究背景以及相关的科研历程，提出了重视自主研究能力，在实践探索中收获无限可能；关注跨学科知识生产，在交叉领域开拓学科前沿；发挥科研“她”力量，更加多元与开放包容在科研工作的思考与启示。